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基于峰值滤波算法的河道无人机巡检路径规划研究

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人民长江 2025年

作者：黎嘉欣明岢岢郑高翔李玮张晶华东理工大学信息科学与工程学院三峡大学计算机与信息学院长江委河湖保护与建设运行安全中心长江河湖建设有限公司湖北省水电工程智能视觉检测重点实验室

无人机巡检过程中，无人机自主巡检航迹规划直接决定了执行任务的效果和安全性。传统的路径规划方法在地形复杂多变的内河河道存在巡检效率低、安全性不足等问题。为提升内河河道巡检效率，解决传统航线规划方式的不足，本研究提出一种... 详细信息

无人机巡检过程中，无人机自主巡检航迹规划直接决定了执行任务的效果和安全性。传统的路径规划方法在地形复杂多变的内河河道存在巡检效率低、安全性不足等问题。为提升内河河道巡检效率，解决传统航线规划方式的不足，本研究提出一种基于峰值滤波的巡检路径规划算法，基于该算法优化设计面向内河河道无人机巡检的web系统，并进行功能测试。测试结果表明：该算法能够高效提取关键地形特征，显著减少航线变高点数量，实现无人机航迹自适应地形起伏，提高无人机巡检的安全性，飞行效率以及对复杂地形的适应性，为无人机在内河河道复杂场景巡检提供了精细化的航线规划方案。巡检web系统构建了人-前端界面-无人机信息流、控制流的畅通通道，提高作业人员的工作效率和准确性，对河道无人机巡检起到有效辅助作用。本研究不仅丰富了无人机在内河河道巡检领域的应用理论，也为实际作业提供了有力的技术支持，具有较高的实用价值和推广前景。

关键词：无人机巡检路径规划峰值滤波 web系统内河河道

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氟碳-碳氢表面活性剂复配及其灭火性能

华东理工大学学报（自然科学版） 2015年第4期41卷 502-507页

作者：李远翔安娜乔建江华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

氟碳-碳氢表面活性剂复配溶液的泡沫性能和铺展性能对水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的灭火能力起决定性作用。选取一种较短碳链氟表面活性剂C1157,对其与十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基多糖苷(APG0814)复配溶液的泡沫性能和铺展性能进行研究。研... 详细信息

氟碳-碳氢表面活性剂复配溶液的泡沫性能和铺展性能对水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的灭火能力起决定性作用。选取一种较短碳链氟表面活性剂C1157,对其与十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基多糖苷(APG0814)复配溶液的泡沫性能和铺展性能进行研究。研究表明:C1157与SDS复配后的溶液具有良好的发泡性能,与APG0814复配后的溶液具有较长的泡沫半衰期和良好铺展性能。将这3种表面活性剂按0.3%(质量分数,下同)C1157+0.1%SDS+0.6%APG0814复配,可获得一种兼具良好泡沫性和铺展性的溶液;将其应用在扑灭实验室小规模油火中,与市售AFFF比较,灭火时间从12.4s缩短至6.7s。复配溶液起泡高度、泡沫半衰期及铺展时间均优于市售AFFF。

关键词：氟碳表面活性剂碳氢表面活性剂泡沫性能铺展性能灭火性能

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提高有机过氧化物热稳定性的方法

华东理工大学学报（自然科学版） 2015年第4期41卷 508-514页

作者：徐慧悦乔建江华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

以过氧化二异丙苯(DCP)为考查对象,采用差热分析天平和绝热加速量热仪研究了碳酸钙(CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)对热稳定性的影响性能和机理。研究结果显示CaCO3和Na2CO3对DCP的分解均具有稳定效果;其稳定机理主要是通过改变起始时刻、起始... 详细信息

以过氧化二异丙苯(DCP)为考查对象,采用差热分析天平和绝热加速量热仪研究了碳酸钙(CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)对热稳定性的影响性能和机理。研究结果显示CaCO3和Na2CO3对DCP的分解均具有稳定效果;其稳定机理主要是通过改变起始时刻、起始分解温度、降低分解压和延长最大反应速率到达时间(TMR)来实现稳定效果。随着CaCO3、Na2CO3的加入,DCP起始分解反应时刻得到延迟,且起始分解温度随稳定剂添加量的增加而逐步向高温段偏移,加入w=20%的CaCO3和w=20%的Na2CO3后,DCP的起始分解温度从90.52℃分别上升至115.47℃和115.58℃;相同的加入量下,DCP的分解活化能Ea由133.03kJ/mol分别上升至178.02kJ/mol和168.71kJ/mol;DCP的最大分解速率到达时间从273.52min分别延长至278.90min和310.33min,且稳定剂的加入可显著降低分解过程的温升速率峰值和压升速率峰值。

关键词：有机过氧化物过氧化二异丙苯热稳定性热稳定剂安全技术

铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐热分解温度的影响

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华东理工大学学报（自然科学版） 2015年第4期41卷 495-501页

作者：陈施晨乔建江谢枝高慧会华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

通过综合热分析仪,用直接混合再机械搅拌的混合方式,在氮气气氛条件下,以20℃/min的升温速率对多组合硝酸熔盐(HTS)(w(KNO3)=53%,w(NaNO2)=40%,w(NaNO3)=7%)进行加热至其完全分解。研究结果表明,铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐的热分解产生... 详细信息

通过综合热分析仪,用直接混合再机械搅拌的混合方式,在氮气气氛条件下,以20℃/min的升温速率对多组合硝酸熔盐(HTS)(w(KNO3)=53%,w(NaNO2)=40%,w(NaNO3)=7%)进行加热至其完全分解。研究结果表明,铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐的热分解产生影响,热分解温度会随着氧化物添加量的增加而逐渐降低,影响程度从高到低依次为铁氧化物>镍氧化物>锰氧化物;基于研究结果,对HTS熔盐在化学工业中的安全使用提出建议。

关键词：热分析热分解 HTS熔盐铁氧化物镍氧化物锰氧化物

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HTS硝酸熔盐体系的高温热分解动力学行为

华东理工大学学报（自然科学版） 2016年第2期42卷 216-221页

作者：谢枝乔建江陈施晨华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

研究了HTS硝酸熔盐体系高温热分解的动力学行为,采用分光光度法测定HTS中硝酸根和亚硝酸根的含量,并研究其各自的热分解动力学参数。结果表明：在813~893K的温度区间,HTS中硝酸根的分解主要受温度影响,其分解速率系数随温度呈指数型增大... 详细信息

研究了HTS硝酸熔盐体系高温热分解的动力学行为,采用分光光度法测定HTS中硝酸根和亚硝酸根的含量,并研究其各自的热分解动力学参数。结果表明：在813~893K的温度区间,HTS中硝酸根的分解主要受温度影响,其分解速率系数随温度呈指数型增大,主导硝酸根分解的反应为Ⅰ型反应,反应的表观活化能为189.8kJ/mol,指前因子为7.48×105 s-1;亚硝酸根表现出更为复杂的动力学行为,亚硝酸根分解结果受温度与硝酸根分解反应共同影响。在813~873K的温度区间,亚硝酸根的分解速率系数近似稳定在0.12×10-5~0.13×10-5s-1,当温度升至893K时,亚硝酸根的分解速率系数减小为0.005 8×10-5s-1;HTS中硝酸根分解的表观活化能大于单组分硝酸盐分解活化能,三元混合盐的高温热稳定性高于单组分硝酸盐的高温热稳定性。

关键词： HTS 分光光度法速率系数动力学行为

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高分散高微细阻燃型氢氧化镁合成工艺的研究

华东理工大学学报（自然科学版） 2016年第4期42卷 521-528页

作者：于文强乔建江华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

以六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)和氢氧化钠(NaOH)为原料,十二烷基硫酸钠和乙醇为分散剂,采用液相沉淀法制备氢氧化镁(Mg(OH)2)阻燃剂,设计正交试验,研究了投料顺序、分散剂用量、反应温度、反应物浓度及浓度配比对其粒径和吸光度的影响;... 详细信息

以六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)和氢氧化钠(NaOH)为原料,十二烷基硫酸钠和乙醇为分散剂,采用液相沉淀法制备氢氧化镁(Mg(OH)2)阻燃剂,设计正交试验,研究了投料顺序、分散剂用量、反应温度、反应物浓度及浓度配比对其粒径和吸光度的影响;采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对其特性进行对比表征。结果显示最佳制备工艺为:投料顺序为向氯化镁和分散剂的混合溶液中滴加氢氧化钠,分散剂用量(分散剂质量与理论所得氢氧化镁质量之比)为6%,反应温度为50℃,反应物氯化镁溶液浓度为0.75mol/L,氯化镁与氢氧化钠浓度配比为1∶2。表明此合成方法的工艺简便、条件缓和,合成的阻燃型氢氧化镁与市售样品相比,具有颗粒均匀、粒径更小、分布更窄的特点,颗粒的极性、分散性、抗团聚性等性能全面优于市售样品。

关键词：氢氧化镁阻燃剂合成分散剂正交试验

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稳定剂对DTBP热分解的影响

华东理工大学学报（自然科学版） 2019年第1期45卷 95-100页

作者：张元恺乔建江华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

采用热重分析仪(TG)和绝热加速量热仪(ARC)研究了过氧化二叔丁基(DTBP)与乙二醇、石蜡油和邻苯二甲酸二甲酯3种稳定剂混合后的热分解过程。实验结果表明:加入稳定剂后,DTBP的起始分解温度升高,反应最大温度、最大温升速率、最大压力和... 详细信息

采用热重分析仪(TG)和绝热加速量热仪(ARC)研究了过氧化二叔丁基(DTBP)与乙二醇、石蜡油和邻苯二甲酸二甲酯3种稳定剂混合后的热分解过程。实验结果表明:加入稳定剂后,DTBP的起始分解温度升高,反应最大温度、最大温升速率、最大压力和最大压升速率均有不同程度的下降。加入质量分数均为50%的3种稳定剂乙二醇、石蜡油和邻苯二甲酸二甲酯后,样品表观活化能由171.44 kJ/mol分别升高至201.79、235.08、229.11 kJ/mol,达到最大反应速率时间由78.76 min分别延长至122.05、197.79、141.48 min,表明稳定剂提高了DTBP自分解反应的难度,同时使DTBP在爆炸临界点前的时间延长。

关键词：过氧化二叔丁基(DTBP) 热动力学稳定剂绝热加速量热仪(ARC)

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高热稳定性可共晶钾盐复合物的研究

华东理工大学学报（自然科学版） 2017年第3期43卷 369-374页

作者：张颐年乔建江华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

研究了KCl、KBr和K_2SO_4三元复合物的共晶行为、耐温性能、影响规律及具有低熔和高耐温性能可共晶复合物的配方。结果表明:复合物中的成分只有达到一定浓度,才能形成共晶混合物;KCl、KBr和K_2SO_4三者对共晶形成的影响程度不同,影响程... 详细信息

研究了KCl、KBr和K_2SO_4三元复合物的共晶行为、耐温性能、影响规律及具有低熔和高耐温性能可共晶复合物的配方。结果表明:复合物中的成分只有达到一定浓度,才能形成共晶混合物;KCl、KBr和K_2SO_4三者对共晶形成的影响程度不同,影响程度从强到弱的次序为KBr>KCl>K_2SO_4;复合物组成存在最佳质量分数:KCl 20%~30%,KBr 20%~40%,K_2SO_430%~40%,在此质量分数下,复配物具有最大的可共晶质量分数。共晶复合物的耐温性能与其组成相关,当KCl、KBr、K_2SO_4质量分数分别为30%、30%、40%时,共晶复合物达到最高耐热温度(717℃),复合物同时具有最低的熔点(662℃)。实验室制得的钾盐复合物干粉与市售产品相比,具有熔点低、分解温度高的特点。

关键词：共晶行为热稳定性金属火灾灭火剂金属火灾

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高效抗溶型泡沫灭火剂的研究

华东理工大学学报（自然科学版） 2018年第1期44卷 75-81页

作者：安娜乔建江华东理工大学安全工程咨询中心上海200237

抗溶型泡沫灭火剂的灭火效率,主要取决于抗溶成膜组分和起泡组分。研究了5种水溶性高分子成膜物质(黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、非离子型聚丙烯酰胺和阳离子型聚丙烯酰胺)及其复配物的抗溶性能,以及3种起泡剂(烷基糖苷、十二烷基... 详细信息

抗溶型泡沫灭火剂的灭火效率,主要取决于抗溶成膜组分和起泡组分。研究了5种水溶性高分子成膜物质(黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、非离子型聚丙烯酰胺和阳离子型聚丙烯酰胺)及其复配物的抗溶性能,以及3种起泡剂(烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、月桂丙基甜菜碱)的泡沫性能,并将实验室研制的泡沫液与市售抗溶型泡沫灭火剂进行了对比实验。研究结果表明,黄原胶形成凝胶膜的性能最好;它通过非离子型聚丙烯酰胺改性后,抗溶效果可得到进一步提升,黄原胶和非离子型聚丙烯酰胺最佳的质量分数分别为1.5%和0.5%;3种起泡剂中,烷基糖苷的起泡性能最好,其最佳使用质量分数为20%;具有1.5%黄原胶、0.5%非离子型聚丙烯酰胺和20%烷基糖苷组成的泡沫液具有良好的抗溶性、泡沫稳定性和泡沫寿命,优于市售产品,其在乙醇表面的最大泡沫体积为440mL,15min后残留泡沫体积为400mL。

关键词：抗溶型泡沫灭火剂成膜物质起泡物质消防安全工程